(57)【要約】【課題】超音波映像を形成するのに必要なデータ処理を線形演算処理と非線形演算処理で区分し、超音波データに対して線形演算及び非線形演算処理を行う超音波システム及び方法を提供する。【解決手段】本発明による超音波システムは、超音波映像を形成する複数の診断モードそれぞれに該当する線形演算情報を提供するマッピングテーブルを格納する格納部と、ユーザから診断モードの選択に該当するユーザ命令の入力を受けるように動作するユーザ入力部と、超音波信号を対象体に送信し前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して複数の超音波データを獲得するように動作する超音波データ獲得部と、前記ユーザ命令によって、前記マッピングテーブルを用いて前記複数の超音波データに線形演算のための線形演算行列を形成し、前記線形演算行列を用いた線形演算及び非線形演算を前記複数の超音波データに行うように動作するプロセッサとを備える。【選択図】図１
2010017557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波システムであって、
超音波映像を形成する複数の診断モードそれぞれに該当する線形演算情報を提供するマッピングテーブルを格納する格納部と、
ユーザから診断モードの選択に該当するユーザ命令の入力を受けるように動作するユーザ入力部と、
超音波信号を対象体に送信し前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して複数の超音波データを獲得するように動作する超音波データ獲得部と、
前記ユーザ命令によって、前記マッピングテーブルを用いて前記複数の超音波データに線形演算のための線形演算行列を形成し、前記線形演算行列を用いた線形演算及び非線形演算を前記複数の超音波データに行うように動作するプロセッサと
を備えることを特徴とする超音波システム。
【請求項２】
前記線形演算情報は、ＴＧＣ（ｔｉｍｅ  ｇａｉｎ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）処理のためのＴＧＣパラメータ、超音波データの量を調節するデシメーション（ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ）処理のためのデシメーションパラメータ、Ｉ／Ｑ（ｉｎ−ｐｈａｓｅ／ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）データを形成する直交ミキサ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｍｉｘｅｒ）処理のための直交ミキサパラメータ、ＦＩＲ（ｆｉｎｉｔｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ処理のためのＦＩＲフィルタパラメータ、クラッタフィルタ（ｃｌｕｔｔｅｒ  ｆｉｌｔｅｒ）処理のためのクラッタフィルタパラメータ、ＦＦＴ（ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理のためのＦＦＴパラメータ、スキャン変換及び補間処理のためのスキャン変換パラメータ及びレンダリング処理のためのレンダリングパラメータを備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
【請求項３】
前記プロセッサは、
前記複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成するように動作する超音波データ行列形成部と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する第１の線形演算情報を抽出し、前記第１の線形演算情報を用いて第１の線形演算行列を形成するように動作する第１の線形演算行列形成部と、
前記第１の超音波データ行列と前記第１の線形演算行列を線形演算して第２の超音波データ行列を出力するように動作する第１の線形演算部と、
前記第２の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行って第３の超音波データ行列を出力するように動作する非線形演算部と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する第２の線形演算情報を抽出し、前記第２の線形演算情報を用いて第２の線形演算行列を形成するように動作する第２の線形演算行列形成部と、
前記第３の超音波データ行列と前記第２の線形演算行列を線形演算するように動作する第２の線形演算部と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
【請求項４】
前記プロセッサは、
前記複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成するように動作する超音波データ行列形成部と、
前記第１の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行って第２の超音波データ行列を出力するように動作する非線形演算部と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する第１の線形演算情報を抽出し、前記第１の線形演算情報を用いて第１の線形演算行列を形成するように動作する第１の線形演算行列形成部と、
前記第２の超音波データ行列と前記第１の線形演算行列を線形演算して第３の超音波データ行列を出力するように動作する第１の線形演算部と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する第２の線形演算情報を抽出し、前記第２の線形演算情報を用いて第２の線形演算行列を形成するように動作する第２の線形演算行列形成部と、
前記第３の超音波データ行列と前記第２の線形演算行列を線形演算するように動作する第２の線形演算部と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
【請求項５】
前記プロセッサは、
前記複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成するように動作する超音波データ行列形成部と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する第１の線形演算情報を抽出し、前記第１の線形演算情報を用いて第１の線形演算行列を形成するように動作する第１の線形演算行列形成部と、
前記第１の超音波データ行列と前記第１の線形演算行列を線形演算して第２の超音波データ行列を出力するように動作する第１の線形演算部と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する第２の線形演算情報を抽出し、前記第２の線形演算情報を用いて第２の線形演算行列を形成するように動作する第２の線形演算行列形成部と、
前記第２の超音波データ行列と前記第２の線形演算行列を線形演算して第３の超音波データ行列を出力するように動作する第２の線形演算部と、
前記第３の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行うように動作する非線形演算部と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
【請求項６】
前記プロセッサは、
前記複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成するように動作する超音波データ行列形成部と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を抽出し、前記抽出された線形演算情報を用いて線形演算行列を形成するように動作する線形演算行列形成部と、
前記第１の超音波データ行列と前記線形演算行列を線形演算して第２の超音波データ行列を出力するように動作する線形演算部と、
前記第２の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行うように動作する非線形演算部と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
【請求項７】
前記プロセッサは、
前記複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成するように動作する超音波データ行列形成部と、
前記第１の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行って第２の超音波データ行列を出力するように動作する非線形演算部と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を抽出し、前記抽出された線形演算情報を用いて線形演算行列を形成するように動作する線形演算行列形成部と、
前記第２の超音波データ行列と前記線形演算行列を線形演算するように動作する線形演算部と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
【請求項８】
前記プロセッサは、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）及びＤＳＰチップ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｃｈｉｐ）のうちのいずれか一つを備えることを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載の超音波システム。
【請求項９】
前記線形演算情報はＴＧＣ（ｔｉｍｅ  ｇａｉｎ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）処理のためのＴＧＣパラメータ、超音波データの量を調節するデシメーション（ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ）処理のためのデシメーションパラメータ、Ｉ／Ｑ（ｉｎ−ｐｈａｓｅ／ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）データを形成する直交ミキサ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｍｉｘｅｒ）処理のための直交ミキサパラメータ、ＦＩＲ（ｆｉｎｉｔｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ処理のためのＦＩＲフィルタパラメータ、クラッタフィルタ（ｃｌｕｔｔｅｒ  ｆｉｌｔｅｒ）処理のためのクラッタフィルタパラメータ及びＦＦＴ（ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理のためのＦＦＴパラメータを備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
【請求項１０】
前記プロセッサは、
前記ユーザ命令によって前記マッピングテーブルを用いて前記複数の超音波データに線形演算及び非線形演算を行うように動作する第１のプロセッサと、
前記ユーザ命令によって前記線形及び非線形演算された複数の超音波データにスキャン変換またはレンダリングを行うように動作する第２のプロセッサと
を備えることを特徴とする請求項９に記載の超音波システム。
【請求項１１】
前記第１のプロセッサは、
前記複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成するように動作する超音波データ行列形成部と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を抽出し、前記線形演算情報を用いて線形演算行列を形成するように動作する線形演算行列形成部と、
前記超音波データ行列と前記線形演算行列とを線形演算して第２の超音波データ行列を出力するように動作する線形演算部と、
前記第２の超音波データ行列に、前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行うように動作する非線形演算部と
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の超音波システム。
【請求項１２】
前記第１のプロセッサは、
前記複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成するように動作する超音波データ行列形成部と、
前記第１の超音波データ行列に、前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行い、第２の超音波データ行列を出力するように動作する非線形演算部と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を抽出し、前記線形演算情報を用いて線形演算行列を形成するように動作する線形演算行列形成部と、
前記第２の超音波データ行列と前記第１の線形演算行列を線形演算するように動作する線形演算部と
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の超音波システム。
【請求項１３】
前記第１のプロセッサはＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ及びＤＳＰチップのうちのいずれか一つを備えることを特徴とする請求項１１または１２に記載の超音波システム。
【請求項１４】
前記第２のプロセッサは、
複数の格納領域を備えるビデオメモリと、
前記ユーザ命令によって複数の頂点（ｖｅｒｔｅｘｔ）を用いて超音波映像がディスプレイされる位置を初期化するための頂点情報を形成するように動作する頂点初期化部と、
前記ユーザ命令によって前記線形及び非線形演算された複数の超音波データと前記頂点情報を結合し、テクスチャデータ（ｔｅｘｔｕｒｅ  ｄａｔａ）を形成するように動作するテクスチャデータ形成部と、
前記ユーザ命令に該当する診断モードのデータフォーマットによって前記ビデオメモリの格納領域を割り当て、前記テクスチャデータを前記割り当てられた格納領域にアップロードするように動作するデータアップロード部と、
前記ユーザ命令によって前記テクスチャデータにスキャン変換またはレンダリングを行い、前記スキャン変換またはレンダリングされたテクスチャデータにフィルタリングを行い、超音波映像に該当するピクセルデータを形成するように動作するデータ処理部と
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の超音波システム。
【請求項１５】
前記第２のプロセッサはＧＰＵ（ｇｒａｐｈｉｃ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）を備えることを特徴とする請求項１４に記載の超音波システム。
【請求項１６】
前記プロセッサは、
前記複数の超音波データを用いて超音波データ行列を形成し、前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を用いて線形演算行列を形成するように動作する第１のプロセッサと、
前記ユーザ命令によって前記線形演算行列を用いた線形演算及び非線形演算を前記超音波データ行列に行うように動作する第２のプロセッサと、
前記ユーザ命令によって前記線形演算及び非線形演算された超音波データ行列にスキャン変換またはレンダリングを行うように動作する第３のプロセッサと
を備えることを特徴とする請求項９に記載の超音波システム。
【請求項１７】
前記第１のプロセッサは、
複数の格納領域を備えるビデオメモリと、
前記複数の超音波データを用いて形成する超音波データ行列の第１のサイズ及び第１の元素を算出し、前記第１のサイズ及び第１の元素を含む第１の行列情報を形成し、前記ユーザ命令を分析して前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を用いて形成する複数の行列それぞれの第２のサイズ及び第２の元素を算出し、前記第２のサイズ及び第２の元素を含む複数の第２の行列情報を形成するように動作する行列初期化部と、
前記第１の行列情報を含む第１のテクスチャデータを形成し、前記複数の第２の行列情報それぞれを含む複数の第２のテクスチャデータを形成するように動作するテクスチャデータ形成部と、
前記ユーザ命令、前記第１のテクスチャデータ及び前記複数の第２のテクスチャデータを分析し、前記ビデオメモリの格納領域を割り当て、前記第１のテクスチャデータ及び前記複数のテクスチャデータを前記ビデオメモリに割り当てられた該当格納領域にアップロードするように動作するデータアップロード部と、
前記アップロードされた第１のテクスチャデータを用いて超音波データ行列を形成し、前記アップロードされた複数の第２のテクスチャデータを用いて前記複数の第２のテクスチャデータそれぞれに該当する行列を形成し、前記複数の行列を線形演算して前記線形演算行列を形成するように動作する行列形成部と
を備えることを特徴とする請求項１６に記載の超音波システム。
【請求項１８】
前記第１のプロセッサは、ＧＰＵを備えることを特徴とする請求項１７に記載の超音波システム。
【請求項１９】
前記第２のプロセッサはＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ及びＤＳＰチップのうちのいずれか一つを備えることを特徴とする請求項１６に記載の超音波システム。
【請求項２０】
前記第３のプロセッサは、
複数の格納領域を備えるビデオメモリと、
前記ユーザ命令によって複数の頂点（ｖｅｒｔｅｘｔ）を用いて超音波映像がディスプレイされる位置を初期化するための頂点情報を形成するように動作する頂点初期化部と、
前記ユーザ命令によって前記線形及び非線形演算された複数の超音波データと前記頂点情報を結合し、テクスチャデータ（ｔｅｘｔｕｒｅ  ｄａｔａ）を形成するように動作するテクスチャデータ形成部と、
前記ユーザ命令に該当する診断モードのデータフォーマットによって前記ビデオメモリの格納領域を割り当て、前記テクスチャデータを前記割り当てられた格納領域にアップロードするように動作するデータアップロード部と、
前記ユーザ命令によって前記テクスチャデータにスキャン変換またはレンダリングを行い、前記スキャン変換またはレンダリングされたテクスチャデータにフィルタリングを行って超音波映像に該当するピクセルデータを形成するように動作するデータ処理部と
を備えることを特徴とする請求項１６に記載の超音波システム。
【請求項２１】
前記第３のプロセッサはＧＰＵを備えることを特徴とする請求項２０に記載の超音波システム。
【請求項２２】
前記プロセッサは、
複数の格納領域を備えるビデオメモリと、
前記複数の超音波データを用いて形成する超音波データ行列の第１のサイズ及び第１の元素を算出し、前記第１のサイズ及び第１の元素を含む第１の行列情報を形成し、前記ユーザ命令を分析して前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を用いて形成する複数の行列それぞれの第２のサイズ及び第２の元素を算出し、前記第２のサイズ及び第２の元素を含む複数の第２の行列情報を形成し、前記ユーザ命令によって複数の頂点を用いて超音波映像がディスプレイされる位置を初期化するための頂点情報を形成するように動作する初期化部と、
前記第１の行列情報を含む第１のテクスチャデータを形成し、前記複数の第２の行列情報それぞれを含む複数の第２のテクスチャデータを形成し、前記頂点情報を含む第３のテクスチャデータを形成するように動作するテクスチャデータ形成部と、
前記ユーザ命令及び前記第１乃至第３のテクスチャデータを分析し、前記ビデオメモリの格納領域を割り当て、前記第１乃至第３のテクスチャデータを前記ビデオメモリに割り当てられた該当格納領域にアップロードするように動作するデータアップロード部と、
前記アップロードされた第１のテクスチャデータを用いて第１の超音波データ行列を形成し、前記アップロードされた複数の第２のテクスチャデータを用いて前記複数の第２のテクスチャデータそれぞれに該当する行列を形成し、前記複数の行列を線形演算して前記線形演算行列を形成するように動作する行列形成部と、
前記第１の超音波データ行列と前記線形演算行列を線形演算して第２の超音波データ行列を出力するように動作する線形演算部と、
前記第２の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行って第３の超音波データ行列を出力するように動作する非線形演算部と、
前記ユーザ命令によって前記第３の超音波データ行列の複数の超音波データにスキャン変換またはレンダリングを行い、前記スキャン変換またはレンダリングされた複数の超音波データにフィルタリングを行って超音波映像に該当するピクセルデータを形成するように動作するデータ処理部と
を備えることを特徴とする請求項９に記載の超音波システム。
【請求項２３】
前記プロセッサは、
複数の格納領域を備えるビデオメモリと、
前記複数の超音波データを用いて形成する超音波データ行列の第１のサイズ及び第１の元素を算出し、前記第１のサイズ及び第１の元素を含む第１の行列情報を形成し、前記ユーザ命令を分析して前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を用いて形成する複数の行列それぞれの第２のサイズ及び第２の元素を算出し、前記第２のサイズ及び第２の元素を含む複数の第２の行列情報を形成し、前記ユーザ命令によって複数の頂点を用いて超音波映像がディスプレイされる位置を初期化するための頂点情報を形成するように動作する初期化部と、
前記第１の行列情報を含む第１のテクスチャデータを形成し、前記複数の第２の行列情報それぞれを含む複数の第２のテクスチャデータを形成し、前記頂点情報を含む第３のテクスチャデータを形成するように動作するテクスチャデータ形成部と、
前記ユーザ命令及び前記第１乃至第３のテクスチャデータを分析し、前記ビデオメモリの格納領域を割り当て、前記第１乃至第３のテクスチャデータを前記ビデオメモリに割り当てられた該当格納領域にアップロードするように動作するデータアップロード部と、
前記アップロードされた第１のテクスチャデータを用いて第１の超音波データ行列を形成し、前記アップロードされた複数の第２のテクスチャデータを用いて前記複数の第２のテクスチャデータそれぞれに該当する行列を形成し、前記複数の行列を線形演算して前記線形演算行列を形成するように動作する行列形成部と、
前記第１の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行って第２の超音波データ行列を出力するように動作する非線形演算部と、
前記第２の超音波データ行列と前記線形演算行列を線形演算して第３の超音波データ行列を出力するように動作する線形演算部と、
前記ユーザ命令によって前記第３の超音波データ行列の複数の超音波データにスキャン変換またはレンダリングを行い、前記スキャン変換またはレンダリングされた複数の超音波データにフィルタリングを行って超音波映像に該当するピクセルデータを形成するように動作するデータ処理部と
を備えることを特徴とする請求項９に記載の超音波システム。
【請求項２４】
前記プロセッサは、ＧＰＵを備えることを特徴とする請求項２２または２３に記載の超音波システム。
【請求項２５】
超音波データ処理方法であって、
ａ）超音波映像を形成する複数の診断モードそれぞれに該当する線形演算情報を提供するマッピングテーブルを格納部に格納する段階と、
ｂ）ユーザから診断モードの選択に該当するユーザ命令の入力を受ける段階と、
ｃ）超音波信号を対象体に送信し前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して複数の超音波データを獲得する段階と、
ｄ）前記ユーザ命令によって、前記マッピングテーブルを用いて前記複数の超音波データに線形演算のための線形演算行列を形成し、前記線形演算行列を用いた線形演算及び非線形演算を前記複数の超音波データに行う段階と
を備えることを特徴とする超音波データ処理方法。
【請求項２６】
前記線形演算情報は、ＴＧＣ（ｔｉｍｅ  ｇａｉｎ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）処理のためのＴＧＣパラメータ、超音波データの量を調節するデシメーション（ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ）処理のためのデシメーションパラメータ、Ｉ／Ｑ（ｉｎ−ｐｈａｓｅ／ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）データを形成する直交ミキサ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｍｉｘｅｒ）処理のための直交ミキサパラメータ、ＦＩＲ（ｆｉｎｉｔｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ処理のためのＦＩＲフィルタパラメータ、クラッタフィルタ（ｃｌｕｔｔｅｒ  ｆｉｌｔｅｒ）処理のためのクラッタフィルタパラメータ、ＦＦＴ（ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理のためのＦＦＴパラメータ、スキャン変換及び補間処理のためのスキャン変換パラメータ及びレンダリング処理のためのレンダリングパラメータを備えることを特徴とする請求項２５に記載の超音波データ処理方法。
【請求項２７】
前記段階ｄ）は、
前記複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成する段階と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する第１の線形演算情報を抽出する段階と、
前記第１の線形演算情報を用いて第１の線形演算行列を形成する段階と、
前記第１の超音波データ行列と前記第１の線形演算行列を線形演算して第２の超音波データ行列を出力する段階と、
前記第２の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行って第３の超音波データ行列を出力する段階と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する第２の線形演算情報を抽出する段階と、
前記第２の線形演算情報を用いて第２の線形演算行列を形成する段階と、
前記第３の超音波データ行列と前記第２の線形演算行列を線形演算する段階と
を備えることを特徴とする請求項２６に記載の超音波データ処理方法。
【請求項２８】
前記段階ｄ）は、
前記複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成する段階と、
前記第１の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行って第２の超音波データ行列を出力する段階と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する第１の線形演算情報を抽出する段階と、
前記第１の線形演算情報を用いて第１の線形演算行列を形成する段階と、
前記第２の超音波データ行列と前記第１の線形演算行列を線形演算して第３の超音波データ行列を出力する段階と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する第２の線形演算情報を抽出する段階と、
前記第２の線形演算情報を用いて第２の線形演算行列を形成する段階と、
前記第３の超音波データ行列と前記第２の線形演算行列を線形演算する段階と
を備えることを特徴とする請求項２６に記載の超音波データ処理方法。
【請求項２９】
前記段階ｄ）は、
前記複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成する段階と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する第１の線形演算情報を抽出する段階と、
前記第１の線形演算情報を用いて第１の線形演算行列を形成する段階と、
前記第１の超音波データ行列と前記第１の線形演算行列を線形演算して第２の超音波データ行列を出力する段階と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する第２の線形演算情報を抽出する段階と、
前記第２の線形演算情報を用いて第２の線形演算行列を形成する段階と、
前記第２の超音波データ行列と前記第２の線形演算行列を線形演算して第３の超音波データ行列を出力する段階と、
前記第３の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行う段階と
を備えることを特徴とする請求項２６に記載の超音波データ処理方法。
【請求項３０】
前記段階ｄ）は、
前記複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成する段階と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を抽出する段階と、
前記抽出された線形演算情報を用いて線形演算行列を形成する段階と、
前記第１の超音波データ行列と前記線形演算行列を線形演算して第２の超音波データ行列を出力する段階と、
前記第２の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行う段階と
を備えることを特徴とする請求項２６に記載の超音波データ処理方法。
【請求項３１】
前記段階ｄ）は、
前記複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成する段階と、
前記第１の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行って第２の超音波データ行列を出力する段階と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を抽出する段階と、
前記抽出された線形演算情報を用いて線形演算行列を形成する段階と、
前記第２の超音波データ行列と前記線形演算行列を線形演算する段階と
を備えることを特徴とする請求項２６に記載の超音波データ処理方法。
【請求項３２】
前記段階ｄ）は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）及びＤＳＰチップ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｃｈｉｐ）のうちのいずれか一つを通じて行われることを特徴とする請求項２７〜３１のいずれか一項に記載の超音波データ処理方法。
【請求項３３】
前記線形演算情報は、ＴＧＣ（ｔｉｍｅ  ｇａｉｎ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）処理のためのＴＧＣパラメータ、超音波データの量を調節するデシメーション（ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ）処理のためのデシメーションパラメータ、Ｉ／Ｑ（ｉｎ−ｐｈａｓｅ／ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）データを形成する直交ミキサ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｍｉｘｅｒ）処理のための直交ミキサパラメータ、ＦＩＲ（ｆｉｎｉｔｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ処理のためのＦＩＲフィルタパラメータ、クラッタフィルタ（ｃｌｕｔｔｅｒ  ｆｉｌｔｅｒ）処理のためのクラッタフィルタパラメータ及びＦＦＴ（ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理のためのＦＦＴパラメータを備えることを特徴とする請求項２５に記載の超音波データ処理方法。
【請求項３４】
前記段階ｄ）は、
ｄ１）前記ユーザ命令によって前記マッピングテーブルを用いて前記複数の超音波データに線形演算及び非線形演算を行う段階と、
ｄ２）前記ユーザ命令によって前記線形及び非線形演算された複数の超音波データにスキャン変換またはレンダリングを行う段階と
を備えることを特徴とする請求項３３に記載の超音波データ処理方法。
【請求項３５】
前記段階ｄ１）は、
前記複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成する段階と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を抽出する段階と、
前記線形演算情報を用いて線形演算行列を形成する段階と、
前記超音波データ行列と前記線形演算行列を線形演算して第２の超音波データ行列を出力する段階と、
前記第２の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行う段階と
を備えることを特徴とする請求項３４に記載の超音波データ処理方法。
【請求項３６】
前記段階ｄ１）は、
前記複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成する段階と、
前記第１の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行って第２の超音波データ行列を出力する段階と、
前記マッピングテーブルで前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を抽出する段階と、
前記線形演算情報を用いて線形演算行列を形成する段階と、
前記第２の超音波データ行列と前記線形演算行列とを線形演算する段階と
を備えることを特徴とする請求項３４に記載の超音波データ処理方法。
【請求項３７】
前記段階ｄ１）は、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ及びＤＳＰチップのうちのいずれか一つを通じて行われることを特徴とする請求項３５または３６に記載の超音波データ処理方法。
【請求項３８】
前記段階ｄ２）は、ビデオメモリを含むＧＰＵ（ｇｒａｐｈｉｃ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）を通じて行われることを特徴とする請求項３４に記載の超音波データ処理方法。
【請求項３９】
前記段階ｄ２）は、
前記ユーザ命令によって複数の頂点（ｖｅｒｔｅｘｔ）を用いて超音波映像がディスプレイされる位置を初期化するための頂点情報を形成する段階と、
前記ユーザ命令によって前記線形及び非線形演算された複数の超音波データと前記頂点情報を結合してテクスチャデータ（ｔｅｘｔｕｒｅ  ｄａｔａ）を形成する段階と、
前記ユーザ命令に該当する診断モードのデータフォーマットによって前記ビデオメモリの格納領域を割り当てる段階と、
前記テクスチャデータを前記割り当てられた格納領域にアップロードする段階と、
前記ユーザ命令によって前記テクスチャデータにスキャン変換またはレンダリングを行う段階と、
前記スキャン変換またはレンダリングされたテクスチャデータにフィルタリングを行って超音波映像に該当するピクセルデータを形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項３８に記載の超音波データ処理方法。
【請求項４０】
前記段階ｄ）は、
ｄ１）前記複数の超音波データを用いて超音波データ行列を形成し、前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を用いて線形演算行列を形成する段階と、
ｄ２）前記ユーザ命令によって前記線形演算行列を用いた線形演算及び非線形演算を前記超音波データ行列に行う段階と、
ｄ３）前記ユーザ命令によって前記線形演算及び非線形演算された超音波データ行列にスキャン変換またはレンダリングを行う段階と
を備えることを特徴とする請求項３３に記載の超音波データ処理方法。
【請求項４１】
前記段階ｄ１）は、ビデオメモリを含むＧＰＵを通じて行われることを特徴とする請求項４０に記載の超音波データ処理方法。
【請求項４２】
前記段階ｄ１）は、
前記複数の超音波データを用いて形成する超音波データ行列の第１のサイズ及び第１の元素を算出する段階と、
前記第１のサイズ及び第１の元素を含む第１の行列情報を形成する段階と、
前記ユーザ命令を分析して前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を用いて形成する複数の行列それぞれの第２のサイズ及び第２の元素を算出する段階と、
前記第２のサイズ及び第２の元素を含む複数の第２の行列情報を形成する段階と、
前記第１の行列情報を含む第１のテクスチャデータを形成する段階と、
前記複数の第２の行列情報それぞれを含む複数の第２のテクスチャデータを形成する段階と、
前記ユーザ命令、前記第１のテクスチャデータ及び前記複数の第２のテクスチャデータを分析し、前記ビデオメモリの格納領域を割り当てる段階と、
前記第１のテクスチャデータ及び前記複数の第２のテクスチャデータを前記ビデオメモリに割り当てられた該当格納領域にアップロードする段階と、
前記アップロードされた第１のテクスチャデータを用いて超音波データ行列を形成する段階と、
前記アップロードされた複数の第２のテクスチャデータを用いて前記複数の第２のテクスチャデータそれぞれに該当する行列を形成する段階と、
前記複数の行列を線形演算して前記線形演算行列を形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項４１に記載の超音波データ処理方法。
【請求項４３】
前記段階ｄ２）は、ＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ及びＤＳＰチップのうちのいずれか一つを通じて行われることを特徴とする請求項４０に記載の超音波データ処理方法。
【請求項４４】
前記段階ｄ３）は、ビデオメモリを含むＧＰＵを通じて行われることを特徴とする請求項４０に記載の超音波データ処理方法。
【請求項４５】
前記段階ｄ３）は、
前記ユーザ命令によって複数の頂点（ｖｅｒｔｅｘｔ）を用いて超音波映像がディスプレイされる位置を初期化するための頂点情報を形成する段階と、
前記ユーザ命令によって前記線形及び非線形演算された複数の超音波データと前記頂点情報を結合してテクスチャデータ（ｔｅｘｔｕｒｅ  ｄａｔａ）を形成するように動作する段階と、
前記ユーザ命令に該当する診断モードのデータフォーマットによって前記ビデオメモリの格納領域を割り当てる段階と、
前記テクスチャデータを前記割り当てられた格納領域にアップロードする段階と、
前記ユーザ命令によって前記テクスチャデータにスキャン変換またはレンダリングを行う段階と、
前記スキャン変換またはレンダリングされたテクスチャデータにフィルタリングを行って超音波映像に該当するピクセルデータを形成する段階と
を備えるわれることを特徴とする請求項４４に記載の超音波データ処理方法。
【請求項４６】
前記段階ｄ）は、ビデオメモリを含むＧＰＵを通じて行われるわれることを特徴とする請求項３３に記載の超音波データ処理方法。
【請求項４７】
前記段階ｄ）は、
前記複数の超音波データを用いて形成する超音波データ行列の第１のサイズ及び第１の元素を算出する段階と、
前記第１のサイズ及び第１の元素を含む第１の行列情報を形成する段階と、
前記ユーザ命令を分析し前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を用いて形成する複数の行列それぞれの第２のサイズ及び第２の元素を算出する段階と、
前記第２のサイズ及び第２の元素を含む複数の第２の行列情報を形成する段階と、
前記ユーザ命令によって複数の頂点を用いて超音波映像がディスプレイされる位置を初期化するための頂点情報を形成する段階と、
前記第１の行列情報を含む第１のテクスチャデータを形成する段階と、
前記複数の第２の行列情報それぞれを含む複数の第２のテクスチャデータを形成する段階と、
前記頂点情報を含む第３のテクスチャデータを形成する段階と、
前記ユーザ命令及び前記第１乃至第３のテクスチャデータを分析し、前記ビデオメモリの格納領域を割り当てる段階と、
前記第１乃至第３のテクスチャデータを前記ビデオメモリに割り当てられた該当格納領域にアップロードする段階と、
前記アップロードされた第１のテクスチャデータを用いて第１の超音波データ行列を形成する段階と、
前記アップロードされた複数の第２のテクスチャデータを用いて前記複数の第２のテクスチャデータそれぞれに該当する行列を形成する段階と、
前記複数の行列を線形演算して前記線形演算行列を形成する段階と、
前記第１の超音波データ行列と前記線形演算行列を線形演算して第２の超音波データ行列を出力する段階と、
前記第２の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行って第３の超音波データ行列を出力する段階と、
前記ユーザ命令によって前記第３の超音波データ行列の複数の超音波データにスキャン変換またはレンダリングを行う段階と、
前記スキャン変換またはレンダリングされた複数の超音波データにフィルタリングを行って超音波映像に該当するピクセルデータを形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項４６に記載の超音波データ処理方法。
【請求項４８】
前記段階ｄ）は、
前記複数の超音波データを用いて形成する超音波データ行列の第１のサイズ及び第１の元素を算出する段階と、
前記第１のサイズ及び第１の元素を含む第１の行列情報を形成する段階と、
前記ユーザ命令を分析して前記ユーザ命令に該当する線形演算情報を用いて形成する複数の行列それぞれの第２のサイズ及び第２の元素を算出する段階と、
前記第２のサイズ及び第２の元素を含む複数の第２の行列情報を形成する段階と、
前記ユーザ命令によって複数の頂点を用いて超音波映像がディスプレイされる位置を初期化するための頂点情報を形成する段階と、
前記第１の行列情報を含む第１のテクスチャデータを形成する段階と、
前記複数の第２の行列情報それぞれを含む複数の第２のテクスチャデータを形成する段階と、
前記頂点情報を含む第３のテクスチャデータを形成する段階と、
前記ユーザ命令及び前記第１乃至第３のテクスチャデータを分析し、前記ビデオメモリの格納領域を割り当てる段階と、
前記第１乃至第３のテクスチャデータを前記ビデオメモリに割り当てられた該当格納領域にアップロードする段階と、
前記アップロードされた第１のテクスチャデータを用いて第１の超音波データ行列を形成する段階と、
前記アップロードされた複数の第２のテクスチャデータを用いて前記複数の第２のテクスチャデータそれぞれに該当する行列を形成する段階と、
前記複数の行列を線形演算して前記線形演算行列を形成する段階と、
前記第１の超音波データ行列に前記ユーザ命令に該当する非線形演算を行って第２の超音波データ行列を出力する段階と、
前記第２の超音波データ行列と前記線形演算行列を線形演算して第３の超音波データ行列を出力する段階と、
前記ユーザ命令によって前記第３の超音波データ行列の複数の超音波データにスキャン変換またはレンダリングを行う段階と、
前記スキャン変換またはレンダリングされた複数の超音波データにフィルタリングを行って超音波映像に該当するピクセルデータを形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項４６に記載の超音波データ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波システムに関し、線形演算と非線形演算を区分して超音波データを処理する超音波システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波システムは、無侵襲及び非破壊特性を有しており、対象体内部の情報を得るための医療分野に広く用いられている。超音波システムは、対象体を直接切開して観察する外科手術の必要なく、対象体内部組織の高解像度の映像を医師に提供することができるので、医療分野に非常に重要なものとして用いられている。
【０００３】
一般に、超音波システムは超音波プローブ（ｐｒｏｂｅ）、ビームフォーマ（ｂｅａｍ  ｆｏｒｍｅｒ）、データ処理部、スキャン変換部及びディスプレイ部を備える。超音波プローブは、超音波信号を対象体に送信して対象体から反射される超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信して受信信号を形成する。超音波プローブは、超音波信号と電気信号を相互変換するように動作する少なくとも一つの変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）を含む。ビームフォーマは、超音波プローブから提供される受信信号をアナログ／デジタル変換した後、各変換素子の位置及び集束点を考慮してデジタル信号を時間遅延させ、時間遅延されたデジタル信号を合算して超音波データ（即ち、ＲＦデータ）を形成する。データ処理部は、超音波映像を形成するのに必要な多様なデータ処理を超音波データに行う。スキャン変換部は、データ処理された超音波データがディスプレイ部のディスプレイ領域にディスプレイできるように超音波データにスキャン変換を行う。ディスプレイ部は、スキャン変換された超音波データを超音波映像で画面上にディスプレイする。
【０００４】
従来は、ＴＧＣ（Ｔｉｍｅ  ｇａｉｎ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）処理、複数のＦＩＲ（ｆｉｎｉｔｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタリング処理、複数のデシメーション（ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ）処理、Ｉ／Ｑ（ｉｎ−ｐｈａｓｅ／ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）データ形成処理、圧縮処理などのデータ処理とスキャン変換を超音波データに順次行う。これによって多量の超音波データを処理するのにかなりの時間が要されるだけでなく、フレームレートが低下する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０８５２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、超音波映像を形成するのに必要なデータ処理を線形演算処理と非線形演算処理に区分し、超音波データに対して線形演算及び非線形演算処理を行う超音波システム及び方法を提供する。
【０００７】
また、本発明は行列を用いて超音波データに対して線形演算処理を行う超音波システム及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による超音波システムは、超音波映像を形成する複数の診断モードそれぞれに該当する線形演算情報を提供するマッピングテーブルを格納する格納部と、ユーザから診断モードの選択に該当するユーザ命令の入力を受けるように動作するユーザ入力部と、超音波信号を対象体に送信し前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して複数の超音波データを獲得するように動作する超音波データ獲得部と、前記ユーザ命令によって、前記マッピングテーブルを用いて前記複数の超音波データに線形演算のための線形演算行列を形成し、前記線形演算行列を用いた線形演算及び非線形演算を前記複数の超音波データに行うように動作するプロセッサとを備える。
【０００９】
また、本発明による超音波データ処理方法は、ａ）超音波映像を形成する複数の診断モードそれぞれに該当する線形演算情報を提供するマッピングテーブルを格納部に格納する段階と、ｂ）ユーザから診断モードの選択に該当するユーザ命令の入力を受ける段階と、ｃ）超音波信号を対象体に送信し前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して複数の超音波データを獲得する段階と、ｄ）前記ユーザ命令によって、前記マッピングテーブルを用いて前記複数の超音波データに線形演算のための線形演算行列を形成し、前記線形演算行列を用いた線形演算及び非線形演算を前記複数の超音波データに行う段階とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、線形演算と非線形演算とを区分し、超音波データに行われる線形演算の過程を１回または２回の行列演算で行うことができ、超音波データの処理速度及びフレームレートを向上させることができる。
【００１１】
また、本発明は、超音波データに対する線形演算及び非線形演算をＧＰＵで行うことができ、超音波データの処理速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施例による超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例による超音波データ獲得部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施例によるプロセッサの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施例による超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２実施例によるプロセッサの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３実施例による超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３実施例による第１のプロセッサの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３実施例による第２のプロセッサの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３実施例による頂点初期化の例を示す例示図である。
【図１０】本発明の第３実施例によってテクスチャデータを形成する例を示す例示図である。
【図１１】本発明の第４実施例による超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第４実施例による第１のプロセッサの構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第５実施例による超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第５実施例によるプロセッサの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を説明する。本実施例で用いられた用語“対象体”は対象体内の反射体、反射体周辺の媒質などを全て含む。
【００１４】
＜第１実施例＞
図１は、本発明の第１実施例による超音波システム１００の構成を示すブロック図である。超音波システム１００は、ユーザ入力部１１０、超音波データ獲得部１２０、格納部１３０、プロセッサ１４０、ディスプレイ部１５０及び制御部１６０を備える。
【００１５】
ユーザ入力部１１０は、コントロールパネル（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｐａｎｅｌ）、マウス（ｍｏｕｓｅ）、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）などで具現され、ユーザの命令の入力を受ける。本実施例でユーザ命令は対象体の超音波映像を形成する診断モードの選択を含む。一方、ユーザ命令は対象体の診断科目を示すアプリケーション（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）の選択、超音波プローブの選択などを含むことができる。
【００１６】
超音波データ獲得部１２０は、超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信して複数の超音波データを獲得する。
【００１７】
図２は、本発明の第１実施例による超音波データ獲得部１２０の構成を示すブロック図である。超音波データ獲得部１２０は送信信号形成部１２１、複数の変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）（図示せず）を含む超音波プローブ１２２、ビームフォーマ（ｂｅａｍ  ｆｏｒｍｅｒ）１２３及び超音波データ形成部１２４を備える。
【００１８】
送信信号形成部１２１は、変換素子の位置及び集束点を考慮し、超音波映像のフレームを得るための複数の送信信号を形成する。フレームは複数のスキャンラインからなる。また、超音波映像は対象体から反射される超音波エコー信号の反射係数を２次元の映像で示すＢモード（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｍｏｄｅ）映像、ドップラー効果（Ｄｏｐｐｌｅｒ  ｅｆｆｅｃｔ）を用いて動いている対象体の速度をドップラースペクトル（Ｄｏｐｐｌｅｒ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ）で示すＤモード（Ｄｏｐｐｌｅｒ  ｍｏｄｅ）映像、ドップラー効果を用いて動いている対象体と散乱体の速度をカラーで示すＣモード（ｃｏｌｏｒ  ｍｏｄｅ）映像、対象体にストレスを加えない時と加える時の媒質の機械的な反応差を映像で示すＥ−モード（弾性モード）映像及び対象体から反射される超音波エコー信号の反射係数を３次元の映像で示す３Ｄ（３  ｄｉｍｅｎｔｉｏｎａｌ）モード映像を含む。
【００１９】
超音波プローブ１２２は、送信信号形成部１２１から提供される送信信号を超音波信号に変換して対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して受信信号を形成する。超音波プローブ１２２は、送信信号形成部１２１から提供される複数の送信信号を用いて超音波信号の送信及び受信を繰り返し行い、複数の受信信号を形成する。本実施例で超音波プローブ１２２は、コンベックスプローブ（ｃｏｎｖｅｘ  ｐｒｏｂｅ）、線形プローブ（ｌｉｎｅａｒ  ｐｒｏｂｅ）、３Ｄプローブ（３  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｐｒｏｂｅ）、トラペゾイダルプローブ（ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌ  ｐｒｏｂｅ）、血管内超音波プローブ（ＩＶＵＳ  ｐｒｏｂｅ）などで具現できる。
【００２０】
ビームフォーマ１２３は、超音波プローブ１２２から提供される複数の受信信号をアナログ／デジタル変換する。また、ビームフォーマ１２３は変換素子の位置及び集束点を考慮し、デジタル変換された複数の受信信号を受信集束して複数のデジタル受信集束ビームを形成する。本実施例でビームフォーマ１２３は、受信信号の処理速度を向上させるためにＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）またはＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）で具現できる。
【００２１】
超音波データ形成部１２４は、ビームフォーマ１２３から提供される複数のデジタル受信集束ビームを用いて複数の超音波データを形成する。超音波データは、複数のスキャンラインそれぞれの位置情報、複数のスキャンラインそれぞれのサンプリング点の位置情報、サンプリング点におけるデータなどを含むＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）データを含む。
【００２２】
再び図１を参照すれば、格納部１３０は超音波データ獲得部１２０から提供される複数の超音波データをフレーム別に格納する。また、格納部１３０は診断モード別に超音波映像を形成するために複数の超音波データに行われる複数の線形演算に関する情報（以下、線形演算情報という）を格納する。線形演算はＴＧＣ（ｔｉｍｅ  ｇａｉｎ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）処理、超音波データの量を調節するためのデシメーション（ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ）処理、Ｉ／Ｑ（ｉｎ−ｐｈａｓｅ／ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）データを形成するための直交ミキサ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｍｉｘｅｒ）処理、ＦＩＲ（ｆｉｎｉｔｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ処理、クラッタフィルタ（ｃｌｕｔｔｅｒ  ｆｉｌｔｅｒ）処理、ＦＦＴ（ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理、スキャン変換及び補間処理、レンダリング処理などを備える。線形演算情報はＴＧＣ処理のためのＴＧＣパラメータ（即ち、利得パラメータ）、デシメーション処理のためのデシメーションパラメータ、直交ミキサ処理のための直交ミキサパラメータ、ＦＩＲフィルタ処理のためのＦＩＲフィルタパラメータ、クラッタフィルタ処理のためのクラッタフィルタパラメータ、ＦＦＴ処理のためのＦＦＴパラメータ、スキャン変換及び補間処理のためのスキャン変換パラメータ、レンダリング処理のためのレンダリングパラメータなどを含む。一例として、格納部１３０は下記の表のように複数の診断モードそれぞれに該当する線形演算情報を提供するマッピングテーブルを格納する。
【００２３】
【表１】
2010017557.tif 000003
【００２４】
本実施例で格納部１３０は、フレーム別に複数の超音波データを格納する第１の格納部（図示せず）及びマッピングテーブルを格納する第２の格納部（図示せず）を備える。
【００２５】
プロセッサ１４０は、ユーザ入力部１１０からのユーザ命令によって、格納部１３０に格納されたマッピングテーブルを用いて複数の超音波データに線形演算を行うための行列（以下、線形演算行列という）を形成する。また、プロセッサ１４０は線形演算行列を用いた線形演算及び非線形演算を複数の超音波データに行う。ここで、非線形演算は包絡線検波処理、圧縮処理、自己相関（ａｕｔｏ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）処理、アークタンジェント（ａｒｃｔａｎ）処理、最小平均自乗（ｌｅａｓｔ  ｍｅａｎ  ｓｑｕａｒｅ）処理、微分（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）処理などを含む。本実施例でプロセッサ１４０はＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ，  ＡＳＩＣ及びＤＳＰチップ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｃｈｉｐ）のうちのいずれか一つで具現できる。
【００２６】
図３は、本発明の第１実施例によるプロセッサ１４０の構成を示すブロック図である。プロセッサ１４０は超音波データ行列形成部１４１、第１の線形演算行列形成部１４２、第１の線形演算部１４３、非線形演算部１４４、第２の線形演算行列形成部１４５及び第２の線形演算部１４６を備える。
【００２７】
超音波データ行列形成部１４１は、複数の超音波データを用いて超音波データ行列（以下、第１の超音波データ行列という）を形成する。ここで、超音波データは超音波データ獲得部１２０から提供される超音波データまたは格納部１３０に格納された超音波データであっても良い。一方、第１の超音波データ行列はサンプリング点の数×スキャンラインの数のサイズを有する。
【００２８】
第１の線形演算行列形成部１４２は、格納部１３０に格納されたマッピングテーブルでユーザ入力部１１０から提供されるユーザ命令（即ち、診断モードの選択）に該当する第１の線形演算情報を抽出し、抽出された第１の線形演算情報を用いて第１の線形演算行列を形成する。一例として、ユーザ命令がＢモードの選択の場合、第１の線形演算行列形成部１４２は、格納部１３０に格納されたマッピングテーブルでユーザ命令に該当する第１の線形演算情報、即ちＴＧＣパラメータ、デシメーションパラメータ、ＦＩＲフィルタパラメータ及び直交ミキサパラメータを抽出する。第１の線形演算行列形成部１４２は、抽出されたパラメータを用いてＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列及び直交ミキサ行列を形成する。
【００２９】
本実施例でＴＧＣ行列、デシメーション行列、ＦＩＲフィルタ行列及び直交ミキサ行列は次の通り示すことができる。この時、行列のサイズはディスプレイ部１５０の画面解像度を考慮して変更され得る。
【００３０】
（１）ＴＧＣ行列ＴＭは、下記の通り対角行列で示すことができる。
【００３１】
【数１】
2010017557.tif 000004
（ｇｉはＴＧＣパラメータ、ｓはサンプリング点の数）
【００３２】
（２）デシメーション行列ＤＭは、下記の通り単位行列（ｕｎｉｔ  ｍａｔｒｉｘ）でデシメーション率（ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ  ｒａｔｅ）の整数倍に該当する行が除去された行列で示すことができる。この時、行列のサイズはデシメーション後のサンプリング点の数×デシメーション前のサンプリング点の数である。
【００３３】
【数２】
2010017557.tif 000005
（デシメーション率が２の場合）
【００３４】
【数３】
2010017557.tif 000006
（デシメーション率が３の場合）
【００３５】
（３）ＦＩＲフィルタ行列ＦＭは、下記の通りタップ（ｔａｐ）数に該当する帯域幅を有する正方ハンド行列（ｓｑｕａｒｅ  ｂａｎｄ  ｍａｔｒｉｘ）で示すことができる。
【００３６】
【数４】
2010017557.tif 000007
（ｆｉはＦＩＲフィルタパラメータ）
【００３７】
（４）直交ミキサ行列ＱＭは、下記の通り対角行列で示すことができる。
【００３８】
【数５】
2010017557.tif 000008
（ｑｉは直交ミキサパラメータ、ｓはデシメーション前または後のサンプリング点の数）
【００３９】
第１の線形演算行列形成部１４２はＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列及び直交ミキサ行列を線形演算、即ち行列演算（ｍａｔｒｉｘ  ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ）して第１の線形演算行列を形成する。
【００４０】
他の例として、ユーザ命令がＤモードの選択の場合、第１の線形演算行列形成部１４２は格納部１３０に格納されたマッピングテーブルでユーザ命令に該当する第１の線形演算情報、即ちＴＧＣパラメータ、デシメーションパラメータ、ＦＩＲフィルタパラメータ、直交ミキサパラメータ、クラッタフィルタパラメータ及びＦＦＴパラメータを抽出する。第１の線形演算行列形成部１４２は、抽出されたパラメータを用いてＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列、直交ミキサ行列、クラッタフィルタ行列及びＦＦＴ行列を形成する。本実施例でクラッタフィルタ行列及びＦＦＴ行列は次の通り示すことができる。この時、行列のサイズはディスプレイ部１５０の画面解像度を考慮して変更され得る。
【００４１】
（１）クラッタフィルタ行列ＤＭは、下記の通りＩＩＲフィルタを示すテプリッツ行列（Ｔｏｅｐｌｉｔｚ  ｍａｔｒｉｘ）で示すことができる。
【００４２】
【数６】
2010017557.tif 000009
（ｋｉはクラッタフィルタパラメータ）
【００４３】
（２）ＦＦＴ行列ＦＦＭは、下記のような行列で示すことができる。
【００４４】
【数７】
2010017557.tif 000010
【００４５】
第１の線形演算行列形成部１４２はＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列、直交ミキサ行列、クラッタフィルタ行列及びＦＦＴ行列を行列演算して第１の線形演算行列を形成する。
【００４６】
他の例として、ユーザ命令がＣモードの選択の場合、第１の線形演算行列形成部１４２は格納部１３０に格納されたマッピングテーブルでユーザ命令に該当する第１の線形演算情報、即ちＴＧＣパラメータ、デシメーションパラメータ、ＦＩＲフィルタパラメータ、直交ミキサパラメータ及びクラッタフィルタパラメータを抽出する。第１の線形演算行列形成部１４２は、抽出されたパラメータを用いてＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列、直交ミキサ行列及びクラッタフィルタ行列を形成する。第１の線形演算行列形成部１４２はＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列、直交ミキサ行列及びクラッタフィルタ行列を行列演算して第１の線形演算行列を形成する。ここで、Ｃ−モードにおけるクラッタフィルタ行列ＣＣＭは、下記の通りアンサンブルナンバー（ｅｎｓｅｍｂｌｅ  ｎｕｍｂｅｒ）またはパケットナンバー（ｐａｃｋｅｔ  ｎｕｍｂｅｒ）に該当するサイズを有する行列で示すことができる。
【００４７】
【数８】
2010017557.tif 000011
（ｎはアンサンブルナンバー）
【００４８】
前述した例ではユーザ命令がＢモード、ＤモードまたはＣモードの選択の場合を説明したが、これに局限されず、当業者であればユーザ命令がＭモードまたは３Ｄモードの選択に対しても前述したように第１の線形演算行列を形成することができることを十分に理解することができるであろう。
【００４９】
第１の線形演算部１４３は、超音波データ行列形成部１４１から提供される第１の超音波データ行列と第１の線形演算行列形成部１４２から提供される第１の線形演算行列を線形演算（即ち、行列演算）して第２の超音波データ行列を出力する。例えば、第１の線形演算部１４３は第１の超音波データ行列（Ａ）と第１の線形演算行列（Ｂ）に対し、行列演算（Ｂ×Ａ）を行って第２の超音波データ行列（Ｃ＝Ｂ×Ａ）を出力する。
【００５０】
非線形演算部１４４は、第１の線形演算部１４３から提供される第２の超音波データ行列の複数の超音波データにユーザ入力部１１０からのユーザ命令に該当する非線形演算を行って第３の超音波データ行列を出力する。一例として、ユーザ命令がＢモードまたは３Ｄモードの選択の場合、非線形演算部１４４は、第２の超音波データ行列の複数の超音波データに包絡線検波処理及び圧縮処理を行って第３の超音波データ行列を出力する。他の例として、ユーザ命令がＤモードの選択の場合、非線形演算部１４４は第２の超音波データ行列の複数の超音波データに圧縮処理を行って第３の超音波データ行列を出力する。他の例として、ユーザ命令がＣモードの選択の場合、非線形演算部１４４は第２の超音波データ行列の複数の超音波データに自己相関処理及びアークタンジェント処理を行って第３の超音波データ行列を出力する。他の例として、ユーザ命令がＥモードの選択の場合、非線形演算部１４４は第２の超音波データ行列の複数の超音波データに自己相関処理、最小平均自乗処理及び微分処理を行って第３の超音波データ行列を出力する。
【００５１】
第２の線形演算行列形成部１４５は、格納部１３０に格納されたマッピングテーブルでユーザ入力部１１０からのユーザ命令に該当する第２の線形演算情報を抽出し、抽出された第２の線形演算情報を用いて第２の線形演算行列を形成する。一例として、ユーザ命令がＢモード、Ｄモード、Ｃモード及びＥモードのうちのいずれか一つの選択の場合、第２の線形演算行列形成部１４５は格納部１３０に格納されたマッピングテーブルでユーザ命令に該当する第２の線形演算情報、即ちスキャン変換パラメータを抽出し、抽出されたスキャン変換パラメータを用いてスキャン変換及び補間を行うための第２の線形演算行列を形成する。ここで、第２の線形演算行列ＳＬＭは下記の通り超音波プローブのジオメトリー（ｇｅｏｍｅｔｒｙ）を考慮した行列で示すことができる。
【００５２】
【数９】
2010017557.tif 000012
【００５３】
他の例として、ユーザ命令が３Ｄモードの選択の場合、第２の線形演算行列形成部１４５は格納部１３０に格納されたマッピングテーブルでユーザ命令に該当する第２の線形演算情報、即ちレンダリングパラメータを抽出し、抽出されたレンダリングパラメータを用いてレンダリングを行うための第２の線形演算行列を形成する。
【００５４】
第２の線形演算部１４６は、非線形演算部１４４から提供される第３の超音波データ行列と第２の線形演算行列形成部１４５から提供される第２の線形演算行列の線形演算（即ち、行列演算）を行う。即ち、第２の線形演算部１４６は第３の超音波データ行列（Ｃ）と第２の線形演算行列（Ｄ）の行列演算（Ｄ×Ｃ）を行う。
【００５５】
再び図１を参照すれば、ディスプレイ部１５０はプロセッサ１４０で線形演算及び非線形演算された複数の超音波データを超音波映像として画面上にディスプレイする。
【００５６】
制御部１６０は、ユーザ入力部１１０からのユーザ命令によって超音波信号の送受信を制御し、超音波データの形成、線形演算及び非線形演算を制御する。また、制御部１６０は超音波映像のディスプレイを制御する。
【００５７】
前述した実施例では、第１の超音波データ行列に第１の線形演算を行った後、非線形演算を行い、第２の線形演算を行うものと説明したが、これに局限されない。他の実施例では第１の超音波データ行列に第１の線形演算及び第２の線形演算を行った後、非線形演算を行うことができる。他の実施例では第１の超音波データ行列に非線形演算を行った後、第１の線形演算及び第２の線形演算を行うことができる。
【００５８】
また、前述した実施例では第２の線形演算行列形成部１４５が超音波データ行列に対して超音波データ行列の列方向にスキャン変換を行う第２の線形演算行列を形成し、第２の線形演算部１４６が超音波データ行列と第２の線形演算行列の線形演算を超音波データ行列の列方向に行うものと説明したが、他の実施例では第２の線形演算行列形成部１４５が超音波データ行列に対して超音波データ行列の行方向にスキャン変換を行う第２の線形演算行列を形成し、第２の線形演算部１４６が超音波データ行列と第２の線形演算行列の線形演算を超音波データ行列の行方向に行うことができる。この時、超音波データ行列の行方向にスキャン変換を行う第２の線形演算行列ＳＬＭは下記のような行列で示すことができる。
【００５９】
【数１０】
2010017557.tif 000013
【００６０】
＜第２実施例＞
図４は、本発明の第２実施例による超音波システム２００の構成を示すブロック図である。超音波システム２００はユーザ入力部２１０、超音波データ獲得部２２０、格納部２３０、プロセッサ２４０、ディスプレイ部２５０及び制御部２６０を備える。
【００６１】
ユーザ入力部２１０は、コントロールパネル（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｐａｎｅｌ）、マウス（ｍｏｕｓｅ）、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）などで具現され、ユーザの命令の入力を受ける。ユーザ命令は、第１実施例におけるユーザ命令と同一なので詳細に説明しない。
【００６２】
超音波データ獲得部２２０は、超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して複数の超音波データを獲得する。本実施例における超音波データ獲得部２２０は第１実施例における超音波データ獲得部１２０と同一なので詳細に説明しない。
【００６３】
格納部２３０は、超音波データ獲得部２２０から提供される複数の超音波データをフレーム別に格納する。また、格納部２３０は診断モード別に超音波映像を形成するために複数の超音波データに行われる複数の線形演算に関する線形演算情報を格納する。即ち、格納部２３０は複数の診断モードそれぞれに該当する線形演算情報を提供するマッピングテーブルを格納する。本実施例における線形演算及び線形演算情報は、第１実施例における線形演算及び線形演算情報と同一なので詳細に説明しない。本実施例で格納部２３０は複数の超音波データを格納するための第１の格納部（図示せず）及びマッピングテーブルを格納するための第２の格納部（図示せず）を備える。
【００６４】
プロセッサ２４０は、ユーザ入力部２１０からのユーザ命令によって、格納部２３０に格納されたマッピングテーブルを用いて複数の超音波データに線形演算を行うための線形演算行列を形成する。また、プロセッサ２４０は線形演算行列を用いた線形演算と非線形演算を複数の超音波データに行う。本実施例における非線形演算は第１実施例における非線形演算と同一なので詳細に説明しない。本実施例でプロセッサ２４０はＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ及びＤＳＰチップのうちのいずれか一つで具現できる。
【００６５】
図５は、本発明の第２実施例によるプロセッサ２４０の構成を示すブロック図である。プロセッサ２４０は超音波データ行列形成部２４１、線形演算行列形成部２４２、線形演算部２４３及び非線形演算部２４４を備える。
【００６６】
超音波データ行列形成部２４１は、複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成する。ここで、超音波データは超音波データ獲得部２２０から提供される超音波データまたは格納部２３０に格納された超音波データであっても良い。一方、第１の超音波データ行列はサンプリング点の数×スキャンラインの数のサイズを有する。
【００６７】
線形演算行列形成部２４２は、格納部２３０に格納されたマッピングテーブルでユーザ入力部２１０からのユーザ命令に該当する線形演算情報を抽出し、抽出された線形演算情報を用いて線形演算行列を形成する。一例として、ユーザ命令がＢモードの選択の場合、線形演算行列形成部２４２は、格納部２３０に格納されたマッピングテーブルからユーザ命令に該当する線形演算情報、即ちＴＧＣパラメータ、デシメーションパラメータ、ＦＩＲフィルタパラメータ、直交ミキサパラメータ及びスキャン変換パラメータを抽出する。線形演算行列形成部２４２は、抽出されたパラメータを用いてＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列、直交ミキサ行列及びスキャン変換行列を形成する。本実施例におけるＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列及び直交ミキサ行列は第１実施例におけるＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列及び直交ミキサ行列と同一で、本実施例でのスキャン変換行列は第１実施例における第２の線形演算行列と同一なので詳細に説明しない。線形演算行列形成部２４２はＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列、直交ミキサ行列及びスキャン変換行列を線形演算、即ち行列演算（ｍａｔｒｉｘ  ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ）して線形演算行列を形成する。
【００６８】
他の例として、ユーザ命令がＤモードの選択の場合、線形演算行列形成部２４２は格納部２３０に格納されたマッピングテーブルでユーザ命令に該当する線形演算情報、即ちＴＧＣパラメータ、デシメーションパラメータ、ＦＩＲフィルタパラメータ、直交ミキサパラメータ、クラッタフィルタパラメータ、ＦＦＴパラメータ及びスキャン変換パラメータを抽出する。線形演算行列形成部２４２は抽出されたパラメータを用いてＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列、直交ミキサ行列、クラッタフィルタ行列、ＦＦＴ行列及びスキャン変換行列を形成する。本実施例におけるクラッタフィルタ行列及びＦＦＴ行列は、第１実施例におけるクラッタフィルタ行列及びＦＦＴ行列と同一なので詳細に説明しない。線形演算行列形成部２４２はＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列、直交ミキサ行列、クラッタフィルタ行列、ＦＦＴ行列及びスキャン変換行列を線形演算（即ち、行列演算）して線形演算行列を形成する。
【００６９】
前述した例では、ユーザ命令がＢモードまたはＤモードの選択の場合、線形演算行列を形成することを説明したが、これに局限されず、当業者であればユーザ命令がＣモード、Ｅモード及び３Ｄモードのうちのいずれか一つの診断モードの選択の場合にも前述したように線形演算行列を形成することができることを十分に理解することができるであろう。
【００７０】
線形演算部２４３は、超音波データ行列形成部２４１から提供される第１の超音波データ行列と線形演算行列形成部２４２から提供される線形演算行列を線形演算する。例えば、線形演算部２４３は第１の超音波データ行列（Ｅ）と線形演算行列（Ｆ）の行列演算（Ｆ×Ｅ）を行って第２の超音波データ行列（Ｇ＝Ｆ×Ｅ）を出力する。
【００７１】
非線形演算部２４４は、線形演算処理部２４３から提供される第２の超音波データ行列の複数の超音波データに非線形演算を行う。一例として、ユーザ命令がＢ−モード及び３Ｄモードのうちのいずれか一つの選択の場合、非線形演算部２４４は第２の超音波データ行列の複数の超音波データに対して包絡線検波処理及び圧縮処理を行う。他の例として、ユーザ命令がＤモードの選択の場合、非線形演算部２４４は第２の超音波データ行列の複数の超音波データに対して圧縮処理を行う。他の例として、ユーザ命令がＣモードの場合、非線形演算部２４４は第２の超音波データ行列の複数の超音波データに対して自己相関処理及びアークタンジェント処理を行う。他の例として、ユーザ命令がＥモードの場合、非線形演算処理部２４４は第２の超音波データ行列の超音波データに対して自己相関処理、最小平均自乗処理及び微分処理を行う。
【００７２】
前述した実施例では、超音波データ行列に線形演算を行った後、非線形演算を行うものと説明したが、他の実施例では超音波データ行列に非線形演算を行った後、線形演算を行うことができる。
【００７３】
再び図４を参照すれば、ディスプレイ部２５０はプロセッサ２４０で線形演算及び非線形演算された複数の超音波データを超音波映像として画面上にディスプレイする。
【００７４】
制御部２６０は、ユーザ入力部２１０からのユーザ命令によって超音波信号の送受信を制御し、超音波データの形成、線形演算及び非線形演算を制御する。また、制御部２６０は超音波映像のディスプレイを制御する。
【００７５】
＜第３実施例＞
図６は本発明の第３実施例による超音波システム３００の構成を示すブロック図である。超音波システム３００はユーザ入力部３１０、超音波データ獲得部３２０、格納部３３０、プロセッサ３４０、ディスプレイ部３５０及び制御部３６０を備える。
【００７６】
ユーザ入力部３１０は、コントロールパネル（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｐａｎｅｌ）、マウス（ｍｏｕｓｅ）、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）などで具現され、ユーザの命令の入力を受ける。本実施例におけるユーザ命令は、第１実施例におけるユーザ命令と同一なので詳細に説明しない。
【００７７】
超音波データ獲得部３２０は、超音波信号を対象体に送信して対象体から反射される超音波エコー信号を受信して複数の超音波データを獲得する。本実施例における超音波データ獲得部３２０は、第１実施例における超音波データ獲得部１２０と同一なので詳細に説明しない。
【００７８】
格納部３３０は、超音波データ獲得部３２０から提供される複数の超音波データをフレーム別に格納する。また、格納部３３０は診断モード別に超音波映像を形成するために複数の超音波データに行われる複数の線形演算に関する線形演算情報を格納する。線形演算はＴＧＣ（ｔｉｍｅ  ｇａｉｎ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）処理、超音波データの量を調節するためのデシメーション（ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ）処理、Ｉ／Ｑ（ｉｎ−ｐｈａｓｅ／ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）データを形成するための直交ミキサ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｍｉｘｅｒ）処理、ＦＩＲ（ｆｉｎｉｔｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ処理、クラッタフィルタ（ｃｌｕｔｔｅｒ  ｆｉｌｔｅｒ）処理、ＦＦＴ（ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理などを含む。また、線形演算情報はＴＧＣ処理のためのＴＧＣパラメータ（即ち、利得パラメータ）、デシメーション処理のためのデシメーションパラメータ、直交ミキサ処理のための直交ミキサパラメータ、ＦＩＲフィルタ処理のためのＦＩＲフィルタパラメータ、クラッタフィルタ処理のためのクラッタフィルタパラメータ、ＦＦＴ処理のためのＦＦＴパラメータなどを含む。一例として、格納部３３０は下記の表のように複数の診断モードそれぞれに該当する線形演算情報を提供するマッピングテーブルを格納する。
【００７９】
【表２】
2010017557.tif 000014
【００８０】
本実施例で格納部３３０は、フレーム別に複数の超音波データを格納する第１の格納部（図示せず）及びマッピングテーブルを格納する第２の格納部（図示せず）を備える。
【００８１】
プロセッサ３４０は、ユーザ入力部３１０からのユーザ命令によって、格納部３３０に格納されたマッピングテーブルを用いて複数の超音波データに線形演算を行うための行列（以下、線形演算行列という）を形成し、線形演算行列を用いた線形演算及び非線形演算を複数の超音波データに行うと共に、線形演算及び非線形演算された複数の超音波データにスキャン変換またはレンダリングを行う。本実施例における非線形演算は第１実施例における非線形演算と同一なので詳細に説明しない。本実施例でプロセッサ３４０は第１のプロセッサ３４１及び第２のプロセッサ３４２を備える。
【００８２】
第１のプロセッサ３４１はＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ及びＤＳＰチップのうちのいずれか一つで具現され、複数の超音波データを用いて超音波データ行列を形成し、超音波データ行列に線形演算及び非線形演算を行う。
【００８３】
図７は、本発明の第３実施例による第１のプロセッサ３４１の構成を示すブロック図である。第１のプロセッサ３４１は超音波データ行列形成部３４１ａ、線形演算行列形成部３４１ｂ、線形演算部３４１ｃ及び非線形演算部３４１ｄを備える。
【００８４】
超音波データ行列形成部３４１ａは、複数の超音波データを用いて第１の超音波データ行列を形成する。ここで、超音波データは超音波データ獲得部３２０から提供される超音波データまたは格納部３３０に格納された超音波データであっても良い。一方、第１の超音波データ行列はサンプリング点の数×スキャンラインの数のサイズを有する。
【００８５】
線形演算行列形成部３４１ｂは、格納部３３０に格納されたマッピングテーブルでユーザ入力部３１０からのユーザ命令に該当する線形演算情報を抽出し、抽出された線形演算情報を用いて線形演算行列を形成する。一例として、ユーザ命令がＢモードの選択の場合、線形演算行列形成部３４１ｂは格納部３３０に格納されたマッピングテーブルでユーザ命令に該当する線形演算情報、即ちＴＧＣパラメータ、デシメーションパラメータ、ＦＩＲフィルタパラメータ及び直交ミキサパラメータを抽出する。線形演算行列形成部３４１ｂは抽出されたパラメータを用いてＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列及び直交ミキサ行列を形成する。本実施例におけるＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列及び直交ミキサ行列は第１実施例におけるＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列及び直交ミキサ行列と同一なので詳細に説明しない。線形演算行列形成部３４１ｂはＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列及び直交ミキサ行列を線形演算、即ち行列演算（ｍａｔｒｉｘ  ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ）して線形演算行列を形成する。
【００８６】
他の例として、ユーザ命令がＤモードの選択の場合、線形演算行列形成部３４１ｂは格納部３３０に格納されたマッピングテーブルでユーザ命令に該当する線形演算情報、即ちＴＧＣパラメータ、デシメーションパラメータ、ＦＩＲフィルタパラメータ、直交ミキサパラメータ、クラッタフィルタパラメータ及びＦＦＴパラメータを抽出する。線形演算行列形成部３４１ｂは抽出されたパラメータを用いてＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列、直交ミキサ行列、クラッタフィルタ行列及びＦＦＴ行列を形成する。本実施例におけるクラッタフィルタ行列及びＦＦＴ行列は第１実施例におけるクラッタフィルタ行列及びＦＦＴ行列と同一なので詳細に説明しない。線形演算行列形成部３４１ｂはＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列、直交ミキサ行列、クラッタフィルタ行列及びＦＦＴ行列を線形演算（即ち、行列演算）して線形演算行列を形成する。
【００８７】
前述した例では、ユーザ命令がＢモードまたはＤモードの選択の場合、線形演算行列を形成するものと説明したが、これに局限されず、当業者であればユーザ命令がＣモード、Ｅモード及び３Ｄモードのうちのいずれか一つの診断モードの選択の場合、前述したように線形演算行列を形成できることを十分に理解するであろう。
【００８８】
線形演算部３４１ｃは、超音波データ行列形成部３４１ａから提供される第１の超音波データ行列と線形演算行列形成部３４１ｂから提供される線形演算行列を線形演算して第２の超音波データ行列を出力する。例えば、線形演算部３４１ｃは超音波データ行列（Ｈ）と線形演算行列（Ｉ）の行列演算（Ｉ×Ｈ）を行って第２の超音波データ行列（Ｊ＝Ｉ×Ｈ）を出力する。
【００８９】
非線形演算部３４１ｄは、線形演算部３４１ｃから提供される第２の超音波データ行列にユーザ入力部３１０からのユーザ命令に該当する非線形演算を行う。一例として、ユーザ命令がＢモードまたは３Ｄモードの選択の場合、非線形演算部３４１ｄは第２の超音波データ行列の複数の超音波データに対して包絡線検波処理及び圧縮処理を行う。他の例として、ユーザ命令がＤモードの選択の場合、非線形演算部３４１ｄは第２の超音波データ行列の超音波データに対して圧縮処理を行う。他の例として、ユーザ命令がＣモードの場合、非線形演算部３４１ｄは第２の超音波データ行列の超音波データに対して自己相関処理及びアークタンジェント処理を行う。他の例として、ユーザ命令がＥモードの場合、非線形演算処理部３４１ｄは第２の超音波データ行列の複数の超音波データに対して自己相関処理、最小平均自乗処理及び微分処理を行う。
【００９０】
前述した実施例では、超音波データ行列に線形演算を行った後、非線形演算を行うものと説明したが、他の実施例では超音波データ行列に非線形演算を行った後、線形演算を行うことができる。
【００９１】
再び図６を参照すれば、第２のプロセッサ３４２はＧＰＵで具現され、ユーザ入力部３１０からのユーザ命令によって線形演算及び非線形演算された複数の超音波データにデータ処理を行う。本実施例でデータ処理はスキャン変換及びレンダリングのうちのいずれか一つを含む。
【００９２】
図８は、本発明の第３実施例による第２のプロセッサ３４２の構成を示すブロック図である。第２のプロセッサ３４２はビデオメモリ３４２ａ、頂点初期化部３４２ｂ、テクスチャデータ（ｔｅｘｔｕｒｅ  ｄａｔａ）形成部３４２ｃ、データアップロード部３４２ｄ及びデータ処理部３４２ｅを備える。
【００９３】
ビデオメモリ３４２ａは、ディスプレイ部３５０の画面の複数のピクセルそれぞれに対応するピクセルデータ格納領域及び複数の格納領域を備える。即ち、第２のプロセッサ３４２で形成された各ピクセルデータはビデオメモリ３４２ａの対応格納領域に格納されると同時にディスプレイ部３５０の画面上に表示される。従って、必要なビデオメモリ３４２ａの容量はピクセルの数、診断モードによるデータフォーマットに依存する。例えば、６４０×４８０ピクセルの超音波映像を８ビットモードで表現するために必要な最小ビデオメモリ容量は６４０×４８０×８ビットである。データフォーマットは診断モードによって異なる。例えば、Ｂモードは８ビットデータフォーマットを有し、Ｃモードは１６ビットデータフォーマットを有する。
【００９４】
頂点初期化部３４２ｂは、第１のプロセッサ３４１から複数の超音波データが入力されれば、ユーザ入力部３１０からのユーザ命令（即ち、診断モードの選択）によって複数の頂点（ｖｅｒｔｅｘｔ）を用い、ディスプレイ部３５０の画面上に超音波映像がディスプレイされる位置を初期化させるための頂点情報を形成する。頂点初期化部３４２ｂは、３Ｄ  ＡＰＩ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）で具現できる。図９を参照すれば、Ｂ−モード映像を形成する場合、頂点初期化部３４２ｂはＢモード映像をなす頂点Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４それぞれの位置を初期化させる頂点情報を形成する。図９に示された頂点の数は例示であるだけで、実際には数十個の頂点を形成することができる。
【００９５】
超音波映像をビデオメモリ３４２ａにアップロードするためには３Ｄグラフィックフォーマットのテクスチャを用いなければならない。テクスチャデータ形成部３４２ｃは、ユーザ入力部３１０からのユーザ命令（即ち、診断モードの選択）によって、図１０に示された通り頂点初期化部３４２ｂで形成された頂点情報Ａと第１のプロセッサ３４１で線形及び非線形演算された複数の超音波データＢを結合してテクスチャデータＣを形成する。例えば、ＤｉｒｅｃｔＸを用いて８ビットデータフォーマットを有するＢモード映像を形成する場合、８ビット専用フォーマットである「Ｄ３ＤＦＭＴ＿Ｌ８」テクスチャデータを形成し、１６ビットのＣ−モード映像を形成する場合、「Ｄ３ＤＦＭＴ＿Ｒ５Ｇ６Ｂ５」テクスチャデータを形成する。３Ｄ  ＡＰＩに従ってテクスチャ形式が変わり得る。
【００９６】
データアップロード部３４２ｄは、ユーザ入力部３１０からのユーザ命令を分析し、ユーザ命令に該当する診断モードのデータフォーマットによってビデオメモリ３４２ａの格納領域を割り当てる。この時、ビデオメモリ３４２ａに割り当てられる格納領域は、テクスチャデータを格納するための格納領域とＧＰＵの機能を行うためのコードデータ（シェーダコード、フィルタシェーダコード、カラーパレットデータ（Ｃモードの場合））などを格納するための格納領域を備える。また、データアップロード部３４２ｄはテクスチャデータ形成部３４２ｃから提供されるテクスチャデータとコードデータをビデオメモリ３４２ａの該当格納領域にアップロードする。
【００９７】
データ処理部３４２ｅは、ユーザ入力部３１０からのユーザ命令によって、ビデオメモリ３４２ａにアップロードされたシェーダコードを用いてテクスチャデータにデータ処理（スキャン変換またはレンダリング）を行う。データ処理部３４２ｅは、データ処理されたテクスチャデータにフィルタシェーダコード（ｆｉｌｔｅｒ  ｓｈａｄｅｒ  ｃｏｄｅ）を適用するフィルタリングを行ってピクセルデータを形成する。ピクセルデータはビデオメモリ３４２ａの指定された領域に格納される。
【００９８】
再び図６を参照すれば、ディスプレイ部３５０はプロセッサ３４０で線形演算及び非線形演算された複数の超音波データを超音波映像として画面上にディスプレイする。即ち、ディスプレイ部３５０は第２のプロセッサ３４２で形成されたピクセルデータを超音波映像として画面上にディスプレイする。
【００９９】
制御部３６０は、ユーザ入力部３１０からのユーザ命令によって超音波信号の送受信を制御し、超音波データの形成、線形演算及び非線形演算を制御する。また、制御部３６０は超音波映像のディスプレイを制御する。
【０１００】
＜第４実施例＞
図１１は、本発明の第４実施例による超音波システム４００の構成を示すブロック図である。超音波システム４００はユーザ入力部４１０、超音波データ獲得部４２０、格納部４３０、プロセッサ４４０、ディスプレイ部４５０及び制御部４６０を備える。
【０１０１】
ユーザ入力部４１０は、コントロールパネル（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｐａｎｅｌ）、マウス（ｍｏｕｓｅ）、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）などで具現され、ユーザの命令の入力を受ける。本実施例におけるユーザ命令は第１実施例におけるユーザ入力と同一なので詳細に説明しない。
【０１０２】
超音波データ獲得部４２０は、超音波信号を対象体に送信して対象体から反射される超音波エコー信号を受信して複数の超音波データを獲得する。本実施例における超音波データ獲得部４２０は、第１実施例における超音波データ獲得部１２０と同一なので詳細に説明しない。
【０１０３】
格納部４３０は、超音波データ獲得部４２０から提供される複数の超音波データをフレーム別に格納する。また、格納部４３０は診断モード別に超音波映像を形成するために複数の超音波データに行われる複数の線形演算に関する線形演算情報を格納する。即ち、格納部４３０は複数の診断モードそれぞれに該当する線形演算情報を提供するマッピングテーブルを格納する。本実施例における線形演算及び線形演算情報は第３実施例における線形演算及び線形演算情報と同一なので詳細に説明しない。本実施例で格納部４３０は複数の超音波データを格納するための第１の格納部（図示せず）及びマッピングテーブルを格納するための第２の格納部（図示せず）を備える。
【０１０４】
プロセッサ４４０は、ユーザ入力部４１０からのユーザ命令によって、格納部４３０に格納されたマッピングテーブルを用いて複数の超音波データに線形演算を行うための行列（以下、線形演算行列という）を形成し、線形演算行列を用いた線形演算及び非線形演算を複数の超音波データに行うと共に、線形演算及び非線形演算された複数の超音波データにスキャン変換またはレンダリングを行う。本実施例における非線形演算は第１実施例における非線形演算と同一なので詳細に説明しない。本実施例でプロセッサ４４０は第１のプロセッサ４４１、第２のプロセッサ４４２及び第３のプロセッサ４４３を備える。
【０１０５】
第１のプロセッサ４４１は、ＧＰＵで具現され、複数の超音波データを用いて超音波データ行列を形成し、格納部４３０に格納されたマッピングテーブルでユーザ入力部４１０からのユーザ命令に該当する線形演算情報を用いて超音波データ行列に線形演算を行うための線形演算行列を形成する。
【０１０６】
図１２は、本発明の第４実施例による第１のプロセッサ４４１の構成を示すブロック図である。第１のプロセッサ４４１はビデオメモリ４４１ａ、行列初期化部４４１ｂ、テクスチャデータ形成部４１１ｃ、データアップロード部４４１ｄ及び行列形成部４４１ｅを備える。
【０１０７】
ビデオメモリ４４１ａは、ディスプレイ部４５０の画面の複数のピクセルそれぞれに対応するピクセルデータ格納領域をはじめとした複数の格納領域を備える。本実施例におけるビデオメモリ４４１ａは第３実施例におけるビデオメモリ３４２ａと同一なので詳細に説明しない。
【０１０８】
行列初期化部４４１ｂは、複数の超音波データを用いて形成する超音波データ行列のサイズ及び元素を算出し、算出されたサイズ及び元素を含む行列情報（以下、第１の行列情報という）を形成する。この時、超音波データ行列はサンプリング点の数×スキャンラインの数のサイズを有する。また、行列初期化部４４１ｂは、ユーザ入力部４１０から提供されるユーザ命令を分析して、ユーザ命令に該当する線形演算情報を用いて形成する複数の行列それぞれのサイズ及び元素を算出し、算出されたサイズ及び元素を含む行列情報（以下、第２の行列情報という）を形成する。一例として、ユーザ命令がＢモードの選択の場合、行列初期化部４４１ｂは線形演算情報（即ち、ＴＧＣパラメータ、デシメーションパラメータ、ＦＩＲフィルタパラメータ及び直交ミキサパラメータ）に該当するＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列及び直交ミキサ行列それぞれのサイズ及び元素を算出し、算出されたサイズ及び元素を含む第２の行列情報を形成する。本実施例におけるＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列及び直交ミキサ行列は第１実施例におけるＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列及び直交ミキサ行列と同一なので詳細に説明しない。
【０１０９】
他の例として、ユーザ命令がＤモードの選択の場合、行列初期化部４４１ｂは線形演算情報（即ち、ＴＧＣパラメータ、デシメーションパラメータ、ＦＩＲフィルタパラメータ、直交ミキサパラメータ、クラッタフィルタパラメータ及びＦＦＴパラメータ）に該当するＴＧＣ行列、複数のデシメーション行列、複数のＦＩＲフィルタ行列、直交ミキサ行列、クラッタフィルタ行列及びＦＦＴ行列それぞれのサイズ及び元素を算出し、算出されたサイズ及び元素を含む第２の行列情報を形成する。
【０１１０】
前述した例では、ユーザ命令がＢモードまたはＤモードの選択の場合、第２の行列情報を形成するものと説明したが、これに局限されず、当業者であればユーザ命令がＣモード、Ｅモード及び３Ｄモードのうちのいずれか一つの診断モードの選択の場合、前述したように第２の行列情報を形成できることを十分に理解するであろう。
【０１１１】
テクスチャデータ形成部４４１ｃは、行列初期化部４４１ｂから提供される第１の行列情報を含むテクスチャデータ（以下、第１のテクスチャデータという）を形成する。また、テクスチャデータ形成部４４１ｃは、行列初期化部４４１ｂから提供される複数の第２の行列情報それぞれを含むテクスチャデータ（以下、第２のテクスチャデータという）を形成する。
【０１１２】
データアップロード部４４１ｄは、ユーザ入力部４１０からのユーザ命令及びテクスチャデータ形成部４４１ｃからのテクスチャデータ（第１のテクスチャデータ及び複数の第２のテクスチャデータ）を分析し、ビデオメモリ４４１ａの格納領域を割り当てる。この時、格納領域は第１のテクスチャデータを格納するための格納領域、複数の第２のテクスチャデータそれぞれを格納するための格納領域、行列形成部４４１ｅで形成される超音波データ行列を格納するための格納領域、行列形成部４４１ｅで線形演算（即ち、行列演算）された行列を臨時格納するための格納領域及び行列形成部４４１ｅで形成される線形演算行列を格納するための格納領域を備える。また、データアップロード部４４１ｄはテクスチャデータ形成部４４１ｃから提供されるテクスチャデータ（第１のテクスチャデータ及び複数の第２のテクスチャデータ）をビデオメモリ４４１ａの該当格納領域にアップロードする。
【０１１３】
行列形成部４４１ｅは、テクスチャデータ（第１のテクスチャデータ及び複数の第２のテクスチャデータ）がビデオメモリ４４１ａにアップロードされれば、第１のテクスチャデータを用いて超音波データ行列を形成する。形成された超音波データ行列は、ビデオメモリ４４１ａの該当格納領域に格納される。また、行列形成部４４１ｅは、アップロードされた複数の第２のテクスチャデータを用いて線形演算情報に該当する複数の行列それぞれを線形演算して線形演算行列を形成する。一例として、ユーザ命令がＢモードの選択の場合、行列形成部４４１ｅはビデオメモリ４４１ａにアップロードされたテクスチャテアデータを用いてＴＧＣ行列と第１のＦＩＲフィルタ行列を線形演算して行列（以下、第１の行列という）を形成する。形成された第１の行列はビデオメモリ４４１ａの臨時格納領域に格納される。続いて、行列形成部４４１ｅはビデオメモリ４４１ａの臨時格納領域に格納された第１の行列と第１のデシメーション行列を線形演算して行列（以下、第２の行列という）を形成する。形成された第２の行列はビデオメモリ４４１ａの臨時格納領域に格納される。続いて、行列形成部４４１ｅはビデオメモリ４４１ａの臨時格納領域に格納された第２の行列と第２のＦＩＲフィルタ行列を線形演算して行列（以下、第３の行列という）を形成する。行列形成部４４１ｅは、前記したような線形演算を順次行って線形演算行列を形成する。形成された線形演算行列はビデオメモリ４４１ａの該当格納領域に格納される。
【０１１４】
前述した例では、ユーザ命令がＢモードの選択の場合、行列情報を形成するものと説明したが、これに局限されず、当業者であればユーザ命令がＤモード、Ｃモード、Ｅモード及び３Ｄモードのうちのいずれか一つの診断モードの選択の場合にも前述したように行列情報を形成できることを十分に理解するであろう。
【０１１５】
再び図１１を参照すれば、第２のプロセッサ４４２はＣＰＵ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ及びＤＳＰチップのうちのいずれか一つで具現され、第１のプロセッサ４４１からの超音波データ行列と線形演算行列を線形演算する。また、第２のプロセッサ４４２は線形演算された超音波データ行列の複数の超音波データにユーザ入力部４１０からのユーザ命令に該当する非線形演算を行う。
【０１１６】
前述した実施例では、第２のプロセッサ４４２が超音波データ行列に線形演算を行った後に非線形演算を行うものと説明したが、他の実施例では第２のプロセッサ４４２が超音波データ行列に非線形演算を行った後に線形演算を行っても良い。
【０１１７】
第３のプロセッサ４４３は、ＧＰＵで具現され、ユーザ入力部４１０からのユーザ命令によって線形演算及び非線形演算された複数の超音波データにデータ処理を行う。本実施例でデータ処理はスキャン変換及びレンダリングのうちのいずれか一つを含む。本実施例における第３のプロセッサ４４３は、第３実施例における第２のプロセッサ３４２と同一なので詳細に説明しない。
【０１１８】
前述した実施例では、第１のプロセッサ４４１と第３のプロセッサ４４３とを別個に構成するものと説明したが、他の実施例では第１のプロセッサ４４１と第３のプロセッサ４４３を一つのＧＰＵで構成しても良い。
【０１１９】
ディスプレイ部４５０は、プロセッサ４４０で線形演算及び非線形演算された複数の超音波データを超音波映像として画面上にディスプレイする。即ち、ディスプレイ部４５０は第３のプロセッサ４４３で形成されたピクセルデータを超音波映像として画面上にディスプレイする。
【０１２０】
制御部４６０は、ユーザ入力部４１０からのユーザ命令によって超音波信号の送受信を制御し、超音波データの形成、線形演算及び非線形演算を制御する。また、制御部４６０は、超音波映像のディスプレイを制御する。
【０１２１】
＜第５実施例＞
図１３は、本発明の第５実施例による超音波システム５００の構成を示すブロック図である。超音波システム５００は、ユーザ入力部５１０、超音波データ獲得部５２０、格納部５３０、プロセッサ５４０、ディスプレイ部５５０及び制御部５６０を備える。
【０１２２】
ユーザ入力部５１０は、コントロールパネル（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｐａｎｅｌ）、マウス（ｍｏｕｓｅ）、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）などで具現され、ユーザの命令の入力を受ける。本実施例におけるユーザ命令は、第１実施例におけるユーザ入力と同一なので詳細に説明しない。
【０１２３】
超音波データ獲得部５２０は、超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して複数の超音波データを獲得する。本実施例における超音波データ獲得部５２０は、第１実施例における超音波データ獲得部１２０と同一なので詳細に説明しない。
【０１２４】
格納部５３０は、超音波データ獲得部５２０から提供される複数の超音波データをフレーム別に格納する。また、格納部５３０は診断モード別に超音波映像を形成するために複数の超音波データに行われる複数の線形演算に関する線形演算情報を格納する。即ち、格納部５３０は複数の診断モードそれぞれに該当する線形演算情報を提供するマッピングテーブルを格納する。本実施例における線形演算及び線形演算情報は、第３実施例における線形演算及び線形演算情報と同一なので詳細に説明しない。本実施例で格納部５３０は、複数の超音波データを格納するための第１の格納部（図示せず）及びマッピングテーブルを格納するための第２の格納部（図示せず）を備える。
【０１２５】
プロセッサ５４０は、ユーザ入力部５１０からのユーザ命令によって、格納部５３０に格納されたマッピングテーブルを用いて複数の超音波データに線形演算を行うための行列（以下、線形演算行列という）を形成し、線形演算行列を用いた線形演算及び非線形演算を複数の超音波データに行うと共に、線形演算及び非線形演算された複数の超音波データにスキャン変換またはレンダリングを行う。本実施例における非線形演算は第１実施例における非線形演算と同一なので詳細に説明しない。本実施例でプロセッサ５４０は、ＧＰＵで具現される。
【０１２６】
図１４は、本発明の第５実施例によるプロセッサ５４０の構成を示すブロック図である。プロセッサ５４０はビデオメモリ５４１、行列初期化部５４２、テクスチャデータ形成部５４３、データアップロード部５４４、行列形成部５４５、線形演算部５４６、非線形演算部５４７及びデータ処理部５４８を備える。
【０１２７】
ビデオメモリ５４１は、ディスプレイ部５５０の画面の複数ピクセルそれぞれに対応するピクセルデータ格納領域及び複数の格納領域を備える。本実施例におけるビデオメモリ５４１は、第３実施例におけるビデオメモリ３４２ａと同一なので詳細に説明しない。
【０１２８】
初期化部５４２は、ユーザ入力部５１０からのユーザ命令（即ち、診断モードの選択）によって複数の頂点（ｖｅｒｔｅｘｔ）を用いてディスプレイ部５５０の画面上に超音波映像がディスプレイされる位置を初期化させるための頂点情報を形成する。本実施例における頂点情報は、第３実施例における頂点情報と同一なので詳細に説明しない。また、初期化部５４２は複数の超音波データを用いて形成する超音波データ行列のサイズ及び元素を算出し、算出されたサイズ及び元素を含む第１の行列情報を形成する。この時、超音波データ行列はサンプリング点の数×スキャンラインの数のサイズを有する。また、初期化部５４２はユーザ入力部５１０から提供されるユーザ命令を分析し、ユーザ命令に該当する線形演算情報を用いて形成する複数の行列それぞれのサイズ及び元素を算出し、算出されたサイズ及び元素を含む第２の行列情報を形成する。本実施例における第１及び第２の行列情報は、第４実施例における第１及び第２の行列情報と同一なので詳細に説明しない。
【０１２９】
テクスチャデータ形成部５４３は、初期化部５４２から提供される第１の行列情報を含む第１のテクスチャデータを形成する。また、テクスチャデータ形成部５４３は、初期化部５４２から提供される複数の第２の行列情報それぞれを含む第２のテクスチャデータを形成する。また、テクスチャデータ形成部５４３は初期化部５４２から提供される頂点情報を含む第３のテクスチャデータを形成する。
【０１３０】
データアップロード部５４４は、ユーザ入力部５１０からのユーザ命令及びテクスチャデータ形成部５４３からのテクスチャデータ（第１〜第３のテクスチャデータ）を分析し、ビデオメモリ５４１の格納領域を割り当てる。この時、格納領域は第１のテクスチャデータを格納するための格納領域、複数の第２のテクスチャデータそれぞれを格納するための格納領域、第３のテクスチャデータを格納するための第３格納領域、行列形成部５４５で形成される超音波データ行列を格納するための格納領域、行列形成部５４５で線形演算（即ち、行列演算）された行列を臨時格納するための格納領域、行列形成部５４５で形成される線形演算行列を格納するための格納領域、線形演算部５４６で線形演算された超音波データ行列を格納するための格納領域、非線形演算部５４７で非線形演算された超音波データ行列を格納するための格納領域、ＧＰＵの機能を行うためのコードデータ（シェーダコード、フィルタシェーダコード、カラーパレットデータ（Ｃモードの場合））などを格納するための格納領域などを備える。また、データアップロード部５４４はテクスチャデータ形成部５４３から提供されるテクスチャデータ（第１〜第３のテクスチャデータ）をビデオメモリ５４１の該当格納領域にアップロードする。
【０１３１】
行列形成部５４５は、テクスチャデータ（第１のテクスチャデータ及び複数の第２のテクスチャデータ）がビデオメモリ５４１にアップロードされれば、第１のテクスチャデータを用いて第１の超音波データ行列を形成する。形成された第１の超音波データ行列はビデオメモリ５４１の該当格納領域に格納される。また、行列形成部５４５はアップロードされた複数の第２のテクスチャデータを用いて線形演算情報に該当する複数の行列それぞれを線形演算して線形演算行列を形成する。本実施例で線形演算行列は第４実施例で線形演算行列を形成する方法と同一の方法で形成されるので詳細に説明しない。形成された線形演算行列はビデオメモリ５４１の該当格納領域に格納される。
【０１３２】
線形演算部５４６は、行列形成部５４５で形成された第１の超音波データ行列と線形演算行列を線形演算して第２の超音波データ行列を出力する。出力された第２の超音波データ行列はビデオメモリ５４１の該当格納領域に格納される。
【０１３３】
非線形演算部５４７は、線形演算部５４６で線形演算された第２の超音波データ行列にユーザ入力部５１０からのユーザ命令に該当する非線形演算を行って第３の超音波データ行列を出力する。出力された第３の超音波データ行列はビデオメモリ５４１の該当格納領域に格納される。
【０１３４】
前述した実施例では、線形演算部５４６が線形演算を行った後、非線形演算部５４７が非線形演算を行うものと説明したが、他の実施例では非線形演算部５４７が非線形演算を行った後、線形演算部５４６が線形演算を行っても良い。
【０１３５】
データ処理部５４８は、ユーザ入力部５１０からのユーザ命令によって、ビデオメモリ５４１にアップロードされたシェーダコードを用いて線形演算及び非線形演算された第３の超音波データ行列の複数の超音波データにデータ処理（スキャン変換またはレンダリング）を行う。データ処理部５４８はデータ処理された複数の超音波データにフィルタシェーダコード（ｆｉｌｔｅｒ  ｓｈａｄｅｒ  ｃｏｄｅ）を適用するフィルタリングを行ってピクセルデータを形成する。ピクセルデータはビデオメモリ５４１の指定された領域に格納される。
【０１３６】
再び図１３を参照すれば、ディスプレイ部５５０はプロセッサ５４０で線形演算及び非線形演算された複数の超音波データを超音波映像として画面上にディスプレイする。即ち、ディスプレイ部５５０はプロセッサ５４０で形成されたピクセルデータを超音波映像として画面上にディスプレイする。
【０１３７】
制御部５６０は、ユーザ入力部５１０からのユーザ命令によって超音波信号の送受信を制御し、超音波データの形成、線形演算及び非線形演算を制御する。また、制御部５６０は超音波映像のディスプレイを制御する。
【０１３８】
本発明が望ましい実施例を通じて説明され例示されたが、当業者であれば添付した特許請求の範囲の事項及び範疇を逸脱せず、様々な変形及び変更がなされることが分かる。
【符号の説明】
【０１３９】
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０      ユーザ入力部
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０      超音波データ獲得部
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０      格納部
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０      プロセッサ
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０      ディスプレイ部
１６０、２６０、３６０、４６０、５６０      制御部
【図１】
2010017557.tif 000015
【図２】
2010017557.tif 000016
【図３】
2010017557.tif 000017
【図４】
2010017557.tif 000018
【図５】
2010017557.tif 000019
【図６】
2010017557.tif 000020
【図７】
2010017557.tif 000021
【図８】
2010017557.tif 000022
【図９】
2010017557.tif 000023
【図１０】
2010017557.tif 000024
【図１１】
2010017557.tif 000025
【図１２】
2010017557.tif 000026
【図１３】
2010017557.tif 000027
【図１４】
2010017557.tif 000028